(57)【要約】【課題】  従来の超音波送受波装置では、第１、第２のシューの照射角度及び入射角度が４５度と大きいために、管体の伝搬媒体を超音波が通過する時間が短く、計測誤差が大きくなるという点である。【解決手段】  管体７に対して第１のシュー８は照射又は入射角度が小さくなるように、管体７に対して傾斜角度が小さくされた管体７との接触部８ａと、接触部８ａからさらに角度を大きくした中間部８ｂと、第１の圧電体振動子９が装着され、角度がほぼ４５度になるように形成された装着部８ｃとから構成され、又、同様に、第２のシュー１０は、管体７に対して第２のシュー１０は照射又は入射角度が小さくなるように、管体７に対して傾斜角度が小さくされた管体７との接触部１０ａと、接触部１０ａからさらに角度を大きくした中間部１０ｂと、第２の圧電体振動子１１が装着され、角度がほぼ４５度になるように形成された装着部８ｃとから構成されている。【選択図】図１
2006017546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝播媒体が流れる管体と、該管体の側壁に装着され、該管体に対して小さい照射角又は入射角を有し、徐々に大きな角度を有するように曲げられた第１のシューと、該第１のシューの端部に装着した第１の圧電体振動子と、前記管体の対向する側壁に装着され、前記第１のシューからの超音波を受信できる小さい入射角又は照射角を有し、徐々に大きな角度を有するように曲げられた前記第１のシューとほぼ同じ形状を持つ第２のシューと、該第２のシューの端部に装着された第２の圧電体振動子とからなることを特徴とする超音波送受波装置。
【請求項２】
伝播媒体が流れる管体と、該管体の側壁に装着され、該管体に対して小さい照射角又は入射角を有する接触部、該接触部から徐々に大きな角度を有するように曲げられた中間部、該中間部から所定の角度になるように形成された装着部とからなる第１のシューと、該第１のシューの装着部に装着した第１の圧電体振動子と、前記管体の対向する側壁に装着され、前記第１のシューからの超音波を受信できる小さい入射角又は照射角を有する接触部、該接触部から徐々に大きな角度を有するように曲げられた中間部、該中間部から所定の角度になるように形成された装着部とからなる第２のシューと、該第２のシューの端部に装着された第２の圧電体振動子とからなることを特徴とする超音波送受波装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管体を流れる伝播媒体の流速に相応して伝播時間が変化することから、管体の外側から音波を送受して、管体を流れる伝播媒体の流量や密度又は温度等を計測する超音波送受波装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の超音波送受波装置としては、図２に示すように、管体１の表面に対して４５度の角度を持った第１のシュー２を管体１の側面に装着し、第１のシュー２の端部に第１の圧電体振動子３を装着し、又、管体１を挟んで対向する位置に第２のシュー４を装着し、この第２のシュー４の端部に第２の圧電体振動子５を装着した超音波送受波装置が提案されている。
【０００３】
このような超音波送受波装置では、第１の圧電体振動子３で発生した超音波は、第１のシュー２を伝播して管体１の伝播媒体６を通過し、管体１から第２のシュー４を通って第２の圧電体振動子５で受信され、又、第２の圧電体振動子５から照射された超音波が第２のシュー４を通り、管体１の伝播媒体６を通過して第１のシュー２に入射され、第１の圧電体振動子３で受信するようにすることを交互に繰り返すことにより、第１の圧電体振動子３からの超音波が第２の圧電体振動子５で受信するまでの伝搬時間と第２の圧電体振動子５からの超音波が第１の圧電体振動子３で受信するまでの時間の差から管体１を流れる伝搬媒体の流速を計測するようにしている。
【０００４】
しかしながら、このような従来の超音波送受波装置では、第１、第２のシュー２、４の照射及び入射角度が４５度であるため、第１、第２のの圧電体振動子３、５から照射された超音波が管体１の伝搬媒体６を通過する時間は非常に短くなるので、第１の圧電体振動子３からの超音波が第２の圧電体振動子５で受信するまでの伝搬時間と第２の圧電体振動子５からの超音波が第１の圧電体振動子３で受信するまでの時間の差があまり大きくなく、従って、誤差が大きくなるという問題があった。
【特許文献１】特願２００３−１６９７２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする問題点は、従来の超音波送受波装置では、第１、第２のシューの照射角度及び入射角度が４５度と大きいために、管体の伝搬媒体を超音波が通過する時間が短く、計測誤差が大きくなるという点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、第１のシューは、伝播媒体が流れる管体の側壁に対して小さい入射又は射出角度を有し、徐々に大きな角度を有するように曲げられ、この第１のシューの端部に第１の圧電体振動子が装着され、又、第２のシューは、第１のシューとほぼ同じ形状を持ち、管体の第１のシューと対向する面に装着され、第１のシューからの超音波を受信できる小さい入射又は照射角度を有し、徐々に大きな角度を有するように曲げられ、この第２のシューの端部に第２の圧電体振動子が装着されたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の超音波送受波装置では、第１の圧電体振動子からの超音波が第１のシューによって管体に対して小さい照射角度を有し、又、第１のシューから管体の伝搬媒体を通過した超音波が第２のシューに管体に対して小さい角度で入射するため、第１の圧電体振動子から照射された超音波は管体の伝搬媒体中を長く伝搬することができ、又、同様に、第２の圧電体振動子から照射された超音波が第２のシューから管体の伝搬媒体を通過して、第２のシューに管体に対して小さい角度で入射するため、第２の圧電体振動子から照射された超音波は管体の伝搬媒体中を長く伝搬することができ、従って、第１の圧電体振動子と第２の圧電体振動子の送受信時間が長くなり、第１の圧電体振動子と第２の圧電体振動子の送受信時間差が大きく取れるので、計測精度が向上する。
【実施例】
【０００８】
図１は本発明の実施例の超音波送受信装置の概略構成図で、管体７に対して第１のシュー８は照射又は入射角度が小さくなるように、管体７に対して傾斜角度が小さくされた管体７との接触部８ａと、接触部８ａからさらに角度を大きくした中間部８ｂと、第１の圧電体振動子９が装着され、角度がほぼ４５度になるように形成された装着部８ｃとから構成され、又、同様に、第２のシュー１０は、管体７に対して第２のシュー１０は照射又は入射角度が小さくなるように、管体７に対して傾斜角度が小さくされた管体７との接触部１０ａと、接触部１０ａからさらに角度を大きくした中間部１０ｂと、第２の圧電体振動子１１が装着され、角度がほぼ４５度になるように形成された装着部８ｃとから構成されている。
【０００９】
このように構成された本実施例の超音波送受信装置では、第１の圧電体振動子９から照射された超音波は第１のシュー８の装着部８ｃでほぼ４５度に照射され、中間部８ｂで４５度以下になり、さらに、接触部８ａでさらに小さな角度になって管体７の伝搬媒体１２を通過し、第２のシュー１０の接触部１０ａに小さな角度で入射され、中間部１０ｂでやや大きな角度に曲げられ、さらに、接触部１０ｃでほぼ４５度の角度で圧電体振動子１１に入射され、又、第２の圧電体振動子１１からの超音波は、第２のシュー１０、管体７の伝搬媒体１２、第１のシュー８、第１の圧電体振動子９に入射され、これを繰り返すことにより、第１の圧電体振動子９からの超音波が第２の圧電体振動子１１に到達するまでの時間と、第２の圧電体振動子１１からの超音波が第１の圧電体振動子９に到達するまでの時間差を計測することにより、管体７を流れる伝搬媒体１２の流速を計測することができるが、本実施例では、超音波が管体を通過する時間が長いために、伝搬媒体１２の流速を精度よく計測することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１０】
なお、本実施例では、第１の圧電体振動子と第２の圧電体振動子の間に超音波が伝達する時間を長くすることができるので、細管や細い板間の伝搬媒体でも計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例の超音波送受信装置の概略構成図である。
【図２】従来の超音波送受信装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００１２】
７                管体
８                第１のシュー
９                圧電体振動子
１０              第２のシュー
１１              圧電体振動子
１２              伝搬媒体
【図１】
2006017546.tif 000003
【図２】
2006017546.tif 000004